Bodenbakterien schützen Ameisennest vor Pilzinfektionen

Guangzhou (China)/Jena - Einige im Boden lebende Bakterien setzen antimikrobielle Wirkstoffe frei, um sich gegen Konkurrenten durchzusetzen. Das machen sich junge Königinnen Roter Feuerameisen zunutze, wenn sie einen geeigneten Ort für ihr Erdnest suchen. Sie bevorzugen Böden mit einem hohen Gehalt an so genannten Aktinobakterien, die sie und ihre Brut schützen, berichten chinesische und deutsche Forscher im Fachblatt „PLoS Pathogens“. Bei ihrer Suche werden die Königinnen von Geruchsstoffen wie Geosmin angezogen, die einige Aktinobakterien, beispielsweise die Streptomyceten, erzeugen. Die von ihnen ausgeschiedenen antibiotisch wirksamen Substanzen bewahren die junge Kolonie insbesondere vor Pilzinfektionen und erhöhen so ihre Überlebenschancen.

„Königinnen der Roten Feuerameisen (Solenopsis invicta) nutzen einen interessanten Weg, um eine Infektion ihres Nestes zu verhindern“, erklären Daifeng Cheng von der South China Agricultural University in Guangzhou und seine Kollegen vom Max Planck Institute für Chemische Ökologie in Jena. Nach dem Hochzeitsflug baut die begattete Königin ein Erdnest, in das sie ihre Eier ablegt. Bei der Gründung der neuen Kolonie ist sie allein auf sich gestellt – also ohne die Hilfe von Arbeiterinnen bei der Brutpflege – so dass eine erhöhte Infektionsgefahr durch bestimmte Bodenpilze besteht. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Königin für die Anlage ihres Nestes einen Ort wählt, an dem es nur wenige solcher Infektionserreger gibt.

Die Forscher stellten fest, dass die Ameisen ihre Nester bevorzugt in Böden bauten, die weniger Pilze und mehr Aktinobakterien enthielt als andere Böden in der Umgebung. Wie Laborexperimente ergaben, können die Insekten mit Hilfe ihres Geruchssinns eine für den Nestbau geeignete von einer weniger geeigneten Erde unterscheiden. Das beruhte auf der Wahrnehmung der beiden leicht flüchtigen Substanzen Geosmin und 2-Methylisoborneol, die unter anderem von Streptomyceten freigesetzt und vom Menschen als erdig-muffiger Bodengeruch wahrgenommen werden. Dieselben Bakterien, die diesen Geruch erzeugen, produzieren auch Hemmstoffe, die das Wachstum von Pilzen verhindern, welche Insekten infizieren. Die Ameisen finden also durch chemische Signale von Bodenbakterien geeignete Böden, in denen ihre Brut vor Pilzinfektionen geschützt ist.

Hochzeitsflüge fänden meist statt, wenn es nach Regentagen wieder sonnig wird, schreiben die Autoren. Diese Wetterlage verstärkt den Erdgeruch, auf den die Königinnen dann reagieren. Es könne durchaus einen ökologischen Zusammenhang bestehen zwischen dem Timing des Hochzeitsflugs und der Geruchsentwicklung von Bodenbakterien. Die ursprünglich in Südamerika beheimateten Roten Feuerameisen zählen zu den invasiven Tierarten und haben sich bereits in den USA und nach China ausgebreitet. Die neuen Ergebnisse könnten helfen, Abwehrmaßnahmen zu entwickeln, um eine weitere Verbreitung und damit verbundene ökonomische Schäden und ökologische Probleme zu verhindern.